怎样培养小学生学习数学的空间观念

Question

如题所述

Answer 1

浅谈如何培养小学生的空间观念
摘要：《小学数学新课程标准》把培养学生的空间观念作为核心任务之一，因此在新课程改革理念下探索培养学生空间观念的策略是十分有必要的。本文将结合实例从空间观念的培养前提、如何培养、怎样发展、如何积累、进而培养空间想象力等方面来进行论述，采用结合学生的生活经验，借助实物，多媒体运用等手段可以有效的培养学生空间观念。
关键词：空间观念 感知 想象
前言： 数学是研究现实世界的数量关系和空间形式的一门科学。空间与我们的生活密不可分，培养学生的空间观念是小学数学的重要教学内容，小学数学内容包括“数”和“形”两个部分，其中“形”就是指几何初步知识，它是小学数学的主要内容之一。《小学数学新课程标准》把培养学生的初步空间观念1作为教学的核心任务之一，然而这部分知识成为学生学习过程中最薄弱的环节，也成为老师教学中最头痛的问题。 小学生的空间意识往往是在他们学习几何初步知识的过程中形成的，因此只有把培养学生的空间观念落到实处，才能真正发展学生的空间观念。下面依据小学生的思维发展特点，结合“空间与图形” 中的部分教学内容谈谈自己的一些粗浅想法。
空间观念：是在空间知觉的基础上形成的关于物体的形状、大小和位置关系的表象，它是在对同一类事 物的多次感知以后进行综合的基础上形成的。
一、 利用生活经验，培养学生的空间观念。 （一）突破单纯认识建立初步空间意识 小学生从幼儿开始就处于对外界事物充满好奇的欲望中，从小就通过接触各种图形来认识事物，从而逐步对立体图形和平面图形有了初步的感知，并在他们的头脑中形成这些图形粗浅的表象2，这些表象的形成就是空间观念的萌芽。 生活中的任何一件事物都是进行小学教育的宝贵资源，从最初的看图识物到接触实物都是进行几何知识学习的基础。如水杯、电视、门窗、书本、纸盒、房屋、街道等让他们认识了线、面、体、角等相关的初步知识；“太阳从东方升起”认识方向；汽车的行驶，升降旗等现象认识平移；从风车、摩天轮、螺旋桨的转动等观察到旋转现象等等。教师应该针对这时期学生的思维特点进行教学，将教学与生活紧密的联系起来，利用丰富的现实原型形成他们最初的空间知识。从简单有趣的开始，抓住特点，让小学生形成一个由浅到深的认识过程。 空间意识的初步形成，有助于他们对事物的理解，通过引导，突破单纯的认识，能够具有粗浅的抽象理解能力，还培养了他们对生活的感知能力，做到数学来源于生活。
（二）将实物抽象成平面图形，培养学生的空间想象力。 “教学研究表明：小学低年级学生的思维是处在直观形象思维阶段，思维特点主要是凭借事物的具体形象和表象进行思维活动的。” 通过知识经验的积累，小学生的思维慢慢地由直观形象向抽象逻辑表象：当事物不在面前时，在个体头脑中出现的关于该事物的形象。
思维发展，而空间感的培养，也正是进行抽象思维的培养阶段，因而在教学中要以学生“思维”为主体，给学生广阔的思维发展空间。 近年来的教学已不是填鸭式的灌输教学法，转而注重学生的自主性，能力的培养和思维的发展，教师不再是单一的“教”，学生也不再是单纯的“学”。与小学生接触以后我们会发现他们的想象是非常丰富的，想象是形象思维的一种表现，而这些丰富的空间想象，可以使学生的空间观念得到进一步发展。许许多多的发明创造都是设计者先有了想象，再从自己的想象出发画出设计图，然后做出实物模型，并进行无数次的修改设计，直至最终完善成型，才有了我们所用的实物。而在这些过程中，都是将实物进行抽象，在头脑中形成平面图形，空间观念在此起到至关重要的作用，没有较好的空间观念是无法做到的。 在学生的发展过程中，空间观念同样起到重要的作用。如可在课堂上进行角色扮演，教师设定一个故事背景，提供角色，让学生进入其中，自由发挥，充分想象，使学生用心参与和学习。“通过角色扮演活动，学生有机会演练不同人士的感想、态度、价值观与解决问题的策略”。也可在课后布置开放性作业，如在特定条件下设计花圃等，通过测量、构想、作设计图、对多种设计方案进行比较等活动让学生的思维逐渐向抽象思维发展，扩大了学生的思维空间。
二、 加深学生几何概念的理解，深化空间观念。
（一）运用CAI培养和发展学生的空间观念 现在计算机多媒体教学手段已被带入课堂，通过CAI可以呈现学生熟悉的物体，让学生从感知中了解物体特征，进而理解几何概念。使教学内容形象生动、动态直观，提高的教学效率，学生空间观念也得到很好的培养。 几何概念是人们在长期生活、生产实践中，通过对大量的现实世界的空间形式进行高度的抽象概括后得到的，所以空间观念的培养是能够较好的理解几何概念的条件。空间观念的形成离不开几何概念，而几何概念的建立又是以形体的表象为基础的，可见几何概念的理解和空间观念的树立是紧密联系的。例如在教学《长方形的周长》时，教师可采用多媒体CAI制作课件，使学习内容得到形象生动的呈现，同时还激发了学生的学习兴趣。在学生对长方形的基本认识上，进一步引导学生学习，收集生活中大量的生活素材，利用课件呈现在学生面前，如图1所示。让学生认识这些物体后观察它们的特征，使之认识到它们都是由一些边围成的图形，然后思考它们都由几条边组成， 图1 最后引出围成一个图形所有的边的总和就是这个图形的周长（即周长的概念）。在学生了解概念以后，以长方形物体为例, 进行动态演示，如图2所示。将围成物体的四条边逐一展开，拉成一条直线，然后再进行恢复，通过这个演示过程，可以使学生在头脑中形成具体而形象的表象，加深对周长概念的理解。 几何概念的高度抽象性使得学生很难理解，成为小学教学的难点，运用多媒体很好的克服了这一难点，较好的培养了学生的空间观念。
（二）通过多种感知活动，巩固学生的空间观念。 小学生对于图形的认识多从动手操作中得来，心理学研究证明：视觉、触觉、听觉等多种感官共同参与几何材料的操作，有利于空间观念的巩固。在动手的过程中进行体会、理解，可以使原有的意识得到进一步的发展。在教学《长方体的体积》时，在教材中并没有给出长方体的定义，而是通过对图形的观察，指出物体的形状，所以教师可以将生活中最为常见的纸盒作为教具进行教学，让学生先观察纸盒的构成情况，然后让学生动手将纸盒拆开，展开成平面图，将相对的面涂上同一个颜色进行比较，如图3所示。使具体事物的形象在头脑中得到全面的反映，加深对“6个面都是长（正）方形，相对面的大 图2 图5 一题多解，能使学生的思维充分的发散，这对加强思维训练、提高思维能力是有益的”。所以在学生灵活运用所学知识的同时，进行发散思维的着重训练，可以提高空间观念的积累水平。 四、在培养学生空间观念时可能遇到的问题 教师在有关培养学生空间的教学过程中，忽视了学生思维发展的局限性，造成了学生在空间上一定程度的错误的认识。我在教学期间就发现了学生在这方面上的一些不足。例如：在学习垂直与相交时，让学生观察两条互相垂直的直线示意图，能够很容易看出垂直现象，若将之旋转方向以后，学生再观察就认为它们只是相交并不是互相垂直的；在学习角的比较时，两个大小相等的角，若将其中一个角的两条线延长以后，让学生再进行比较，就会有学生认为被改变后的那个角（∠2）要大一些；认识学习长（方）方体时，如果用实物进行讲解是什么体，学生都比较容易接受，但是用平面的立体图形进行讲解，学生在接受程度上就会出现一定的障碍，他们会认为，能看到的三个面中，有两个是平行四边形，并不是所有的角都是直角等。如图6所示，这些现象就是学生在视觉等感官上产生的错误的空间认识。 图6 说明他们的空间感只是建立在某一程度上，如果接触到的内容超出了这个程度，就会产生错误的认识。学生的思维还没有完全从表象中抽象出来，事物与图形在头脑中没有得到较好的联系。因此教师在进行诸如这方面的教学时，应跳出老套的教学方法，采用多种教学方法，教学手段，站在学生的立场从多种角度去进行知识讲解，引导学生运用多种感官积极主动地参与到教学中来，消除学生在空间观念上产生的错觉。依据学生的认识规律，排除他们在学习上的心理干扰。强化学生由感知到表象，再由表象上升为抽象概念的学习能力，培养出良好的空间观念。 综上所述，空间观念的培养是一个循序渐进的过程，必须以掌握几何形体的基础知识为根本，结合各种感知活动，在简单的实践活动中运用初步几何知识，逐步的形成加深发展和巩固。 在小学生的初步发展阶段，认真培养好学生的空间观念是非常有必要的，良好的空间观念不仅有助于学生更好的认识周围的世界，提升学生的推理思维能力，还可以逐步形成空间想象能力，达到加强对所学知识记忆的效果，还为以后的学习发展打下良好的基础，使他们充分而全面的发展。

Answer 2

按照学生的认知特点和原有知识水平，从观察操作入手，帮助学生建立表象，通过联系和比较，概括出几何形体的本质特征，并注意引导学生在实际中加以应用，才能更好地培养发展学生的空间观念。
1) 联系生活实际，引导学生观察，导入空间观念
现实生活是图形与几何最丰富的来源。在实际生活中，学生积累的与空间图像相关的生活经验是发展学生空间观念的宝贵资源。在教学活动中，唤醒学生记忆中对空间图像的相关记忆，形成较为清楚的表象，才能逐步去培养学生脱离实际物体，在头脑中形成空间形状的能力和习惯。细致的观察是有助于打开学生的思维之门，是获得初步空间观念的主要途径之一。
在教学过程中，教师要创造情境，引导学生学会观察，让其按照一定的目的，有顺序、有重点地去观察，同时在观察中学会分析、比较，找出事物的不同特征，从而逐步在反复的观察和思考中，逐步形成空间表象。
因此，联系生活情境，借助已有的记忆，引导观察实物，让小学生通过观察逐步获得有关几何形体的表象，建立起正确的几何概念，从而顺利导入良好的空间观念。
2) 借助多种方法，引导和帮助学生简便、直观的理解和学习空间观念
在科技发达的今天，借助各种方法来使得抽象、晦涩的空间观念变得直观和简便，容易为小学生所理解和接受。
现代化的教学手段有很多种，计算机辅助教学是其中一个在课堂中应用较为广泛的方法，其特点在于，能突破时间和空间的限制，直观、生动、形象地展现你想展现的一切，并通过图片、动画、文字等方式呈现出来。借助计算机辅助教学可以在空间与图形学习领域的抽象性和逻辑性与学生思维的具体形象性之间架起沟通的桥梁。
在教学过程中，结合多种教学方法，充分利用和发挥每种方法的特点及优势，通过化静为动，化难为易，化虚为实，化无声为有声，化抽象为具体，引导学生看、听、想、说一同参与，充分展示知识的形成过程，使学生在轻松愉快的情景中学习知识，发展空间观念。同时，多种方法的结合也可一定程度缓解学生在学习空间观念过程中的畏难情绪，降低教师在教学过程中的困难，通过问题引导学生去主动探索，并验证自己的想法，不断树立小学生在学习过程中的自信，激发学习兴趣，通过课堂游戏、课堂小组讨论等方式，释放学生的好奇心，让其主动学习和探索空间观念，并引导其总结归纳特征，提炼概念，通过理解和学习，最终发展和形成自己的空间观念。
3) 通过有趣的实践活动或小实验等方法，检验学生学习空间观念的成果，不断优化教学方法，提高教学效率